Исследование механических свойств поликристаллических породообразующих минералов с использованием метода нейтронной дифракции

• Автор: Жуков, Роман Александрович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 114 с. : ил

Содержание

Введение
Глава 1. Аналитический обзор
1.1. Упругие свойства материалов
1.1.1. Упругие характеристики поликристаллов
1.1.2. Упругие свойства кристаллитов
1.1.3. Методы и средства испытаний
1.2. Текстура и нейтронографический текстурный анализ
1.3. Проблема определения остаточных деформаций в неоднородных материалах
1.4. Постановка задач исследования
Глава 2. Теоретические методы определения свойств материалов
2.1. Определение модулей податливости кристаллитов, составляющих поликристалл
2.1.1. Постановка задачи
2.1.2. Модель сжатия неоднородного тела
2.1.3. Определение деформаций
2.1.4. Определение модулей податливости
2.2. Определение текстуры поликристалла
2.3. Определение средних упругих характеристик поликристалла
2.3.1. Нетекстурированный поликристалл
2.3.2. Текстурированный поликристалл
2.4. Определение эффективных упругих характеристик поликристалла
2.4.1. Нетекстурированный поликристалл
2.4.2. Текстурированный поликристалл
2-5. Определение остаточных деформаций в поликристалле
2.5.1. Вычисление остаточных деформаций в поликристалле
2.5.2. Нетекстурированный поликристалл
2.5.3. Текстурированный поликристалл
2.6. Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные методы определения свойств материалов
3.1. Метод нейтронной дифракции
3.1.1. Метод времени пролета
3.1.2. Схема эксперимента метода времени пролета
3.2. Определение деформаций кристаллитов из нейтронографического эксперимента
3.2.1. Обработка экспериментальных данных
3.2.2. Экспериментальная установка «Эпсилон» (ЛНФ ОИЯИ,
г. Дубна)
3.3. Нейтронографический текстурный анализ
3.3.1. Метод Бунге - Роу
3.3.2. Измерение полюсных фигур
3.3.3.Обработка экспериментальных данных
3.3.4. Спектрометр для количественного анализа текстуры «СКАТ» (ЛНФ ОИЯИ, г. Дубна)
3.4. Выводы по главе
Глава 4. Результаты расчета микросвойств материалов
4.1. Определение модулей податливости кристаллитов образца доломита
4.1.1. Эксперимент по определению деформаций
4.1.2. Модули податливости доломита
4.2. Определение модулей податливости кристаллитов образца кальцита
4.2.1. Эксперимент по определению деформаций
4.2.2. Модули податливости кальцита
4.3. Выводы по главе
Глава 5. Результаты расчета макросвойств материалов
5.1. Функция распределения ориентаций образца доломита
5.1.1. Эксперимент по определению полюсных фигур
5.1.2. Аналитическое выражение для ФРО
5.2. Определение средних упругих характеристик образцов доломита,
кальцита и кварца
5.2.1. Средние значения модуля Юнга и коэффициента Пуассона
5.2.2. Определение средних модулей податливости образца доломита с учетом текстуры
5.3. Расчет эффективных упругих характеристик материала
5.3.1. Эффективные упругие характеристики образцов доломита, кальцита и кварца без учета текстуры
5.3.2. Эффективные модули упругости образца доломита
с учетом текстуры
5.4. Определение остаточных деформаций в образце доломита
5.5. Выводы по главе
Заключение
Библиографический список статей, выпущенных по теме диссертации
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1. Процедура усреднения при перпендикулярности
направлений прикладываемого напряжения и измеряемой деформации
Приложение 2. Индексация пиков

„ M(1)N(1) у ц
Рш(0.Г) = ZEZ^7-7cr к' <ЬМ)к. (Э.у). (2.41)
1 = On = lv = I 21 +•!
Таким образом, можно получить функцию распределения ориентаций, позволяющую учесть анизотропию макросвойств материала.
2.3. Определение средних упругих характеристик поликристалла
Если известны модули податливости или упругости кристаллитов поликристалла, то можно переходить к определению его средних и эффективных упругих характеристик.
2.3.1. Нетекстурированный поликристалл
Согласно [29], средние модули податливости однофазных поликристаллов можно вычислить, если записать тензор S кристаллита в
лабораторной системе координат и усреднить результат по всем возможным ориентировкам кристаллографических осей (модель Рейсса) [16].
S'ju = Spqrsalpajqatra,s, (2.42)
где S'ijk, - тензор модулей податливости в лабораторной системе координат, SMrs - тензор модулей податливости в кристаллофизической системе координат (В выражении (2.42) можно перейти к матричной форме записи тензоров модулей податливости), аи - направляющие косинусы углов между направлениями осей кристаллофизической и лабораторной системы координат.
”cOSVp-COSCp-COS0• sin)/• sincp -COSVj/-sin(p-COS0-sinJ/-COS(p sinG-sinvy ^
sm|/-cos(p+cos9-cosy-sincp - sin ■ sin (2.43)
Тогда, в случае отсутствия текстуры, мы можем записать средние модули податливости как: